空间曲线的质心、形心计算方法

孤街醉人 提交于 2019-12-02 11:04:07

1、质量中心简称质心,指物质系统上被认为质量集中于此的一个假想点;重心是在重力场中,物体处于任何方位时所有各组成支点的重力的合力都通过的那一点。规则而密度均匀物体的重心就是它的几何中心;面的形心就是截面图形的几何中心。

2、质心是针对实物体而言的,而形心是针对抽象几何体而言的,对于密度均匀的实物体,质心和形心重合。

3、一般情况下重心和形心是不重合的,只有物体是由同一种均质材料构成时,重心和形心才会重合。


设曲线密度为ρ\rho
曲线质量m=Lρds(ds线)m=\int\limits_{L}\rho\,ds\qquad (ds是指对曲线积分)

空间曲线L的质心x=Lxρ(x,y,z)dsLρ(x,y,z)ds\overline{x}=\frac{\int\limits_Lx\rho(x,y,z)ds}{\int\limits_L\rho(x,y,z)ds}
y=Lyρ(x,y,z)dsLρ(x,y,z)ds\overline{y}=\frac{\int\limits_Ly\rho(x,y,z)ds}{\int\limits_L\rho(x,y,z)ds}
z=Lzρ(x,y,z)dsLρ(x,y,z)ds\overline{z}=\frac{\int\limits_Lz\rho(x,y,z)ds}{\int\limits_L\rho(x,y,z)ds}

若曲线密度ρ\rho为常数,则曲线的形心为
x=LxdsLds\overline{x}=\frac{\int\limits_Lxds}{\int\limits_Lds}
y=LydsLds\overline{y}=\frac{\int\limits_Lyds}{\int\limits_Lds}
z=LzdsLds\overline{z}=\frac{\int\limits_Lzds}{\int\limits_Lds}

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